• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.83-88
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• 2012

관내 2상 유동의 기공률을 효과적으로 측정할 수 있는 3-ring 임피던스미터를 이용하여 실제 슬러그류 및 기포류를 측정하였다. 먼저, 임피던스미터의 신호와 기공률 사이의 보정곡선을 구하였다. 임피던스미터는 동일한 기공률을 갖는 슬러그류와 기포류에 대해 각각 다른 보정곡선을 나타내는 특성을 보였다. 임피던스미터는 유동패턴에 따라 두 보정 곡선 중 하나를 선택해야 하며, 기공률 측정 결과로 부터 유동 패턴을 판단할 수 있었다. 두 개의 임피던스미터를 통해 측정된 기공률 변화 곡선으로부터 기포의 이동 속도, 크기를 효과적으로 측정할 수 있었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제16권1호
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• pp.37-41
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• 2018

The two-fluid model is widely used for practical applications involving multi-phase flows in chemical reactor, nuclear reactor, desalination systems, boilers, and internal combustion engine. There are several modeling terms in the two-fluid model, which must be determined properly. This study suggests the best models for turbulent vertical bubbly flow.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.69-75
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• 2016

기포크기는 다차원 이상유동에서 정확한 기포거동의 예측을 위해 중요한 인자이다. 현재 CFD 코드인 STAR CCM+에서는 유동채널에서 기포크기예측을 위해 역학적인 기포크기모델인 $S{\gamma}$ 모델을 제공하고 있다. 기포크기 예측을 위한 또 다른 모델로써 고압조건의 과냉 비등 실험인 DEBORA 실험을 바탕으로 개발된 Yun 모델이 있다. 본 연구에서는 상용 CFD 코드인 STAR CCM+ ver. 10.02를 이용하여 물-공기 이상유동에 대한 수치해석을 통해 $S{\gamma}$ 모델과 Yun 모델의 성능을 확인하고 평가하였다. 이를 위해 두 모델은 수직관에서의 물-공기 실험인 DEDALE 실험과 Hibiki 등의 실험에 대하여 평가되었다. 해석 결과 $S{\gamma}$ 모델은 이상유동 인자들을 합리적으로 예측하였으며, Yun 모델은 저압조건의 물-공기 유동에는 적합하지 않음을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권6호
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• pp.918-931
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• 1995

임계열속을 예측하는 기존의 여러 방법중 임계열속 발생 역학구조에 근거한 이론적 접근 방법은 여러 유동형태(Flow pattern)별로 연구되고 있으며, 대표적으로 환상유동에서의 LFD(Liquid Film Dryout) 이론, 기포류에서의 BBLD(Bubble Boundary Layer Dryout) 흑은 LNID(Local Nucleation Initiated Dryout)이론 등이 제시되고 있다. 본 논문에서는 일반적으로 원자로 조건에 서 적용될 수 있는 LFD이론과 BBLD 이론에 대하여 대표적인 모델들을 소개하고 특성을 검토하였다. 특히 BBLD 이론중에서 기포군집 (Bubble coalescence) 모델과 층류막 드라이 아웃(Sublayer dryout) 모델에 대해서는 원형관에서의 임계열속 시험자료를 사용하여 각 모델의 예측 성능 및 특성을 평가하였다. 평가 결과, 기포군집 모형인 Weisman 모델의 예측성능이 가장 우수했으며 아울러 층류막 드라이아웃 모델인 Katto 모델과 Mudawwar 모델은 구성 인자중 기포군속도와 층류막 두께와의 관계가 보다 정확히 모형화되야 할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.471-479
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• 2010

다른 세장비에 따른 단일 사각 마이크로 채널 내의 이상유동연구를 수행하였다. 본 연구에서는 대략 넓이가 $500\;{\mu}m$ 이며 수력직경이 각각 490, 322, $143\;{\mu}m$ 인 사각 마이크로채널 내에서의 물-질소 유동에 대한 실험이 수행되었다. 또한, 고속카메라와 장거리 현미경을 통해 이상유동양식을 가시화하였다. 본 연구는 이상유동 중 기포류에 중점을 두었으며 가시화 결과를 통해 기포의 속도, 기포의 길이, 관 내 기포의 개수, 기공률을 산출하였고 단위 셀 모델을 기반으로 늘어진 단일 기포의 압력강하를 해석하였다. 실험을 통해 기포의 속도, 기공률, 단일 기포의 압력강하가 각각 겉보기 속도와 체적건도, 세장비와 연관이 있음을 확인하였으며, 사각 마이크로 채널 내 늘어진 단일 기포의 압력강하에 대한 상관식을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권6호
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• pp.886-893
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• 2000

The Characteristics of dividing the dispersed bubble, plug, and slug steam-water flow in the horizontal junctions with horizontal branches have been experimentally investigated. The experimental investigation of the separation phenomena in a $45^{\circ}$ horizontal wye with equal pipe inner diameter of 25 mm is presented to provide a data base for the development and verification of the analytical models. The phase separation and pressure distribution in the three legs of each test section are obtained through the set of measurements made in the present work. And the dependence of phase separation on different parameters, such as inlet quality and mass flux, is discussed.

• 한국가시화정보학회지
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• 제15권3호
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• pp.20-26
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• 2017

The two-fluid equations are widely used to simulate two-phase flows in a nuclear reactor. For the two-fluid momentum equation, the wall and interfacial drag terms play an important role in predicting a two-phase flow behavior. Since the bubble density is much smaller than the water density, the bubble accelerates faster than the liquid in a nozzle. As a result, the bubble phase becomes faster than the liquid phase in the nozzle. In contrast, the opposite phenomena occur in the diffuser. The purpose of our study is to experimentally show these behaviors in an area-varying channel such as nozzle and diffuser. Experiments were made of turbulent bubbly flows in an area-varying horizontal channel. The velocities of the bubble and liquid phases were measured by the PIV technique. It was shown that the two-phase velocities were no longer close to each other in the area-varying regions. The bubble was faster than the liquid in the nozzle; in contrast, the bubble was slower than the liquid in the diffuser. Code simulations were also performed using the MARS code. By replacing the original wall drag model in the MARS code with Kim (1)'s wall drag partition model, we obtained the simulation results being consistent with experimental observations.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.342-349
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• 1997

국내 원자력발전소의 참조격인 영광 3ㆍ4호기의 RCP를 1/10으로 축소한 모델펌프를 설계ㆍ제작하여 상온, 대기압에서 단상류 펌프특성과 포화상태 근방에서 공동현상 시발 과냉각온도($\Delta$T$_{sub}$ ) 실험을 수행하였다. 단상류 특성은 RCP와 유사하였고, 공동현상 시발 $\Delta$T$_{sub}$ 는 0~5$^{\circ}C$였으며, 압력에 따라 민감하였다. 공동현상의 무차원 변수는 Ca=(equation omitted)로 정의된다. 단상류 펌프특성과 이상류 펌프특성간의 상관관계인 수두손실비 H$^{*}$ (equation omitted)를 기포율($\alpha$)와 유량계수(ø)의 함수로 나타낼 수 있을 것이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1617-1622
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• 2004

Two-phase flow of liquid and gas through pipe lines are frequently encountered in nuclear power plant or industrial facility. Pressure waves which can be generated by a valve operation or any other cause in pipe lines propagate through the two-phase flow, often leading to severe noise and vibration problems or fatigue failure of pipe line system. It is of practical importance to predict the propagation characteristics of the pressure waves for the safety design for the pipe line. In the present study, a theoretical analysis is performed to understand the propagation characteristics of a weak shock wave in a bubbly flow. A wave equation is developed using a small perturbation method to analyze the weak shock wave through a bubbly flow with comparably low void fractions. It is known that the elasticity of pipe and void fraction significantly affect the propagation speed of shock wave, but the frequency of relaxation oscillation which is generated behind the shock wave is not strongly influenced by the elasticity of pipe. The present analytical results are in close agreement with existing experimental data.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제9권1호
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• pp.13-23
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• 1980

파이프의 단면을 투과한 방사선의 물리적 특성을 이용하여 파이프내를 통과하는 포화증기와 화수의 혼합류에서의 기포율 측정을 이론적으로 전개하여 전자계산기로 해를 구하고 이를 모로서 실험에 의하여 입증하였다.